? ? ? 隨著進入21世紀，互聯網在全世界得到了前所未有的發展，企事業單位，學校，個體用戶不斷的增加互聯網用戶的數量，人們在互聯網上進行著一次又一次的創新，互聯網也因為眾多用戶的加入變得越來越精彩。

? ? ? 很多人以為，只要有臺電腦，一根網線，我們就可以上網了。

? ? ? 其實不然，就像我們從深圳去北京，走著去肯定是不可取的，我們需要一種交通工具，比如：飛機，火車。同樣的道理我們的PC想要接入互聯網其實是需要網絡接入設備的，比如常用的集線器、交換機、網橋、路由器等等。交換機作為一種網絡接入設備，是網絡接入設備中最基本，也是最在OSI網絡模型中層次最低的（集線器除外）。

? ? ? 本文主要為各位弄清三個個基本知識：什么是交換機、交換機的分類、怎樣選擇合適的交換機。

1、什么叫交換機

? ? ? 交換機（Switch）意為“開關”是一種用于電（光）信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。交換機就是在集線器的基礎上發展起來的，但是功能比集線器強大的多。圖一是以太網交換機。

圖一以太網交換機

? ? ?交換機是基于MAC地址的轉發（數據幀的開頭有6個字節是目的地址，交換機能將此數據幀傳送到該目的地址的設備中），工作于OSI七層模型中的第二層（數據鏈路層）。交換機的所有端口處在同一條背板帶寬上，所有端口獨享帶寬。對于一般簡單的非管理的交換機所有端口在同一個局域網中（指不用跨過其他設備就能進行通信）。

? ? ? ?交換機是全雙工設備，在發送數據的同時也能接收數據，并且發送和接收的帶寬不相互影響。

2、交換機的分類

? ? ? 一般將交換機分為：核心交換機、匯聚交換機、接入交換機。

? ? ? 下圖是交換機的組網圖

圖二交換機組網

? ? ? ?核心交換機一般用在主干網絡中，例如：城域網，校園網，大型企業，一般廣域網接入的都是核心交換機。核心交換機一般有幾十到上百個接口，并且可擴展性強。核心交換機以千兆光口為主，當然也有一定數量的萬兆光口。

? ? ? ?匯聚交換機是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路。所以匯聚交換機必須有一定的上行和下行帶寬，否則容易發生端口阻塞。

? ? ? ?接入交換機就是一般連接網絡終端設備的交換機，比如：PC，打印機，NVR等。接入交換機一般相對于前兩種交換機而言具有端口數少，背板帶寬低，價格低廉等特點。

3、怎么選擇合適的交換機

? ? ? ? 在選擇交換機之前首先要弄懂幾個交換機的專業詞匯：

? ? ? ? 背板帶寬：交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。背板帶寬的計算公式為：端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）。背板帶寬是由交換機芯片決定的，并不由交換機的端口形態決定

? ? ? ? MAC地址表：MAC地址表是指交換機最多能學習到的MAC地址數。一般MAC地址表越大說明交換機能學習到的MAC地址越多，一般也就標示交換機的端口數就越多，能連接的終端數目也就越多。交換機的MAC地址表也是由交換芯片決定的，數值一般在幾K到十幾K。

? ? ? ? 端口緩存：交換機的端口緩存是指交換機在接收數據時，如果不能及時處理，那么這部分數據將存儲在這個緩存中（BUFFER），這樣就不會將這部分數據丟失。端口緩存也是由交換芯片決定的，一般在1Mbit或者更大。

? ? ? ?包轉發速率：包轉發速率一般指交換機轉發一定長度的包的最大速率單位是pps。百兆為148810pps（64字節數據），千兆為1488095 pps（64字節數據）。

? ? ? ? 我們普通的用戶在很多地方也有可能需要用到交換機，那么怎么選擇一個合適的交換呢？下面分幾種情景講述：

1）大學宿舍

? ? ?大學宿舍一般都有寬帶或者校園網接入，如果需要無線WIFi信號的話可以買個路由器，但是無線信號不怎么穩定，所以建議每臺電腦通過網線接入互聯網。路由器一般是有幾個LAN口的（一般四個），如果路由器的LAN口不夠，那么考慮買一個小交換機（5口或者8口）。一般宿舍里面買一個塑料殼的百兆交換機就可以了，但是如果平時有玩局域網游戲或者有文件傳輸的話可以買一個千兆的交換機，端口數的話可以按宿舍的人數來定。這種交換機的話一般比較便宜，幾十塊錢不等，比較好的廠商比如TP-LINk，D-LINK，Tenda等。

2）公司局域網

? ? ? ?公司局域網相對宿舍局域網的話有更高的要求。第一個就是接入的終端肯定都在十幾到幾十個，第二個就是需要有對終端網絡進行管理或者安全保護。首先說一下端口數，最好是16/24口百兆或者千兆，建議千兆，因為公司內部肯定局域網數據交換比較多。然后就是交換機需要有端口匯聚和簡單的管理功能，比如QOS，VLAN，端口鏡像等簡單的功能，或者在交換機上行端口加網關，進行更加安全的防護或過濾。

3）個體戶進行視屏布控

? ? ? 現在很多個體商戶都進行了視屏布控，對于傳統的網絡攝像頭，數據傳輸和電能的傳輸是分開的，但隨著802.3AF標準的制定，現在網絡攝像頭數據和電能可以同時通過網線傳輸。這就需要交換機可以在網線傳輸電能，這種交換機叫POE交換機。現在大多數攝像頭都支持POE供電了，所以建議視屏布控一般用POE交換機，這樣做主要的有點就是布線簡單。對于給攝像頭供電的POE交換機主要需要考慮POE交換機輸出功率是否滿足攝像頭的功率要求，另外一個就是攝像頭的碼流帶寬需要小于交換機端口的帶寬，這樣數據才能不丟包進行傳輸。一般現在POE交換機都支持AT（15.5W）和AF（30W）標準，所以只要不是一些大功率的攝像頭，AT標準的交換機都能滿足攝像頭的功率要求。當然AT標準的交換機比AF標準的交換價格要高。

圖三POE交換機與網絡攝像頭的連接

? ? ? 現在市場上還有很多非標準的POE交換機（內部沒有供電芯片，交換機內直接將電加在網線上），這種交換機很不安全，很容易產生短路，或者損壞攝像頭，所以不推薦使用。

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